JP5881469B2 - ルテニウムの回収方法 - Google Patents
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Description
すなわち、ルテニウム含有溶液に塩化アンモニウムを添加して塩化ルテニウム酸アンモニウムを沈澱させ、この沈澱を塩酸酸性温水に溶解して塩化アンモニウムを添加し、再び塩化ルテニウム酸アンモニウムを沈澱させる方法(特許文献1)、白金族を含有する溶液に臭素酸ナトリウムを加えて、液中のルテニウムを酸化し、四酸化ルテニウムとして酸化蒸留する方法(特許文献2)、ルテニウム含有物を水酸化アルカリと混合した後に、酸化剤を添加してルテニウムを選択的に浸出し、この浸出液に還元剤を添加してルテニウムを水酸化物沈澱として分離回収する方法(特許文献3)、塩化ルテニウム酸アンモニウムを500℃〜800℃で焼成して粗ルテニウムにし、これを粉砕して800℃〜1000℃で再焼成することによって塩素含有量を100ppm以下に低減する方法(特許文献4)が提案されている。
(1)1.0g/l以下のルテニウムを含む混合溶液からルテニウムを回収するルテニウムの回収方法であって、
前記ルテニウムを含む溶液にテルル化合物を添加するテルル添加工程と、
得られた混合溶液を還元処理した後にルテニウムを回収するルテニウム回収工程と
を有するルテニウムの回収方法。
(2)(1)記載の方法において、
前記テルル添加工程では、テルル/ルテニウムモル比が5以上となるようにテルル化合物を添加することを特徴とする方法。
(3)(1)または(2)記載の方法において、
前記ルテニウム回収工程では、還元処理により得られた還元滓をアルカリ浸出し、テルルを除去するテルル除去工程をさらに有することを特徴とする方法。
(4)(1)〜(3)のいずれか一項に記載の方法において、
前記ルテニウムを含む混合溶液は、銅電解殿物から銅、銀、金、白金、パラジウム、セレンを除去して得られるものであることを特徴とする方法。
還元条件はテルルが還元される条件であれば適宜設定することができる。例えば、亜硫酸ガスを用いたときの還元条件としては、60〜90℃、好ましくは80〜82℃において亜硫酸ガスを1.5〜3.0m3/分の吹き込み量で4〜5時間吹き込む条件が挙げられる。
このアルカリ浸出処理は、以下の二段階で行うことが好ましいが、最初の一段階目のみを行ってもよい。
工程(1)では、還元滓を50〜150g/Lのスラリー濃度で、セレン及びテルルのモル数の合計に対して、水酸化ナトリウムのモル数が2〜5倍、より好ましくは2.2〜4倍である水溶液にリパルプし、フィルタープレス等の濾過装置を用いて濾過することにより、還元滓からセレン及びテルルを含む第1浸出液とルテニウム及びロジウムを含む第1残渣を得る。
工程(1)で得られた第1残渣を、50〜150g/Lのスラリー濃度で供給濃度70〜100g/Lの水酸化ナトリウム水溶液にリパルプし、水酸化ナトリウム水溶液中に空気を吹き込んだ後、フィルタープレス等の濾過装置を用いて濾過することにより、セレン及びテルルを含む第2浸出液と、ルテニウム及びロジウムを含む濃縮滓(第2残渣)を得る。第2浸出液は、排水処理工程へ送られる。
Te+O2+2NaOH → Na2TeO3+H2O
テルルの浸出は、75〜85℃の温度において行う。浸出後、フィルタープレスにより固液分離を行い、この浸出後液は中和槽に送り、硫酸中和によりテルルを二酸化テルルとして分離回収することができる。
表1に示した組成である、低品位のルテニウム(Ru)を含む酸性溶液(Ru濃度:0.33g/l)30リットルに、二酸化テルルを添加し、還元処理前のTe初期濃度を2.5g/lとし、80℃で撹拌した。
その後、還元剤として亜硫酸ガス(SO2)を、8リットル/分の流量で吹き込み、還元処理を行った。
図2に、還元処理後液中のTe濃度、Ru濃度およびTeの還元率、Ruの還元率と、還元時間との関係について示す。図2によれば、ルテニウムとテルルとでは、類似した還元率−時間曲線を示した。したがって、テルルの還元が進行しているときに、ルテニウムが還元可能な状態となっていたことがわかる。
表1に示した組成である、低品位のルテニウムを含む酸性溶液(Ru濃度:0.2〜0.4g/l)16m3を用いて、二酸化テルルを添加し、80℃で撹拌した後、還元剤として亜硫酸ガス(SO2)を、3m3/分の流量で吹き込み、還元処理を行った。
なお、還元処理は、16m3の酸性溶液を複数回準備して、各回におけるTe初期濃度を0.5〜5.5g/lの範囲となるようにし、還元処理は液中のTe濃度が100mg/l以下となった時点で終了した。
図3に、還元処理前の液中のTe初期濃度と、Ru還元率との関係を示し、図4に、還元処理前の液中のTe/Ruモル比と、Ru還元率との関係を示す。図3によれば、Te初期濃度の増加に伴って、Ru還元率も増加していることがわかる。また、SO2ガスによる還元処理において、Te初期濃度を3g/l以上とすることによって、平均して55%程度のRu還元率を示すことがわかる。また、図4によれば、Te/Ruモル比を5以上とすることにより、50%以上のRu還元率を示すことがわかる。
実施例1、2で得られたルテニウムの還元滓を、水酸化ナトリウムでアルカリ浸出処理した。得られた残渣を、硫酸浸出後、塩化揮発、焙焼処理し、Rh、Ruを水に可溶な塩に変換した。この焙焼物を水で浸出処理し、蒸留後、臭素酸ナトリウムを作用させて、RuをRuO4に変換した。得られたRuO4に塩化アンモニウムを作用させてRu晶析を行った。得られた晶析物を、アルゴン下で水素を作用させることにより還元焼成を行って、Ruを回収した。
Claims (4)
- 1.0g/l以下のルテニウムを含む混合溶液からルテニウムを回収するルテニウムの回収方法であって、
前記ルテニウムを含む溶液にテルル化合物を添加するテルル添加工程と、
得られた混合溶液を還元処理した後にルテニウムを回収するルテニウム回収工程と
を有するルテニウムの回収方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記テルル添加工程では、テルル/ルテニウムモル比が5以上となるようにテルル化合物を添加することを特徴とする方法。 - 請求項1または2記載の方法において、
前記ルテニウム回収工程では、還元処理により得られた還元滓をアルカリ浸出し、テルルを除去するテルル除去工程をさらに有することを特徴とする方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法において、
前記ルテニウムを含む混合溶液は、銅電解殿物から銅、銀、金、白金、パラジウム、セレンを除去して得られるものであることを特徴とする方法。
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